一种用于飞机发动机参数采集设备的参数标定方法与流程

[0001]
本发明属于航空发动机参数使用监测领域，具体涉及一种用于飞机发动机参数采集设备的参数标定方法。


背景技术：

[0002]
发动机作为飞机的心脏，在飞机飞行过程及地面维护中需要对发动机进行使用状态监测，以便飞行员和地面维护人员全面准确掌握飞机发动机的健康状态，否则将严重影响飞机的飞行安全。同时各种发动机参数采集设备也在不断更新发展。
[0003]
传统的飞机发动机参数采集设备的参数标定方法主要是通过人工调理电路信号来实现，其具体步骤是：通过调节飞机发动机参数采集设备的信号调理电路，增加或减少电路中的电路器件量，从而调节采集模拟量的电压值，以匹配激励器信号输入值，完成每套飞机发动机参数采集设备的参数标定。利用这种方法实现的参数标定，优点是操作原理简单直接，但是电路信号调节繁琐费时，耗材耗力，人为误差较大，并且需要具有一定硬件电路专业技术水平人员完成标定，给飞机发动机参数采集设备参数标定操作带来了不便。


技术实现要素：

[0004]
本发明的发明目的在于提供一种用于飞机发动机参数采集设备的参数标定方法，通过激励器给定信号对飞机发动机参数采集设备进行测试数据采集记录，将采集记录的ad转换电压值进行多项式拟合，将符合误差范围的多项式的系数作为参数标定量以配置文件形式存放于飞机发动机参数采集设备的数据存储区，供其正常采集各个发动机参数信号转换计算成实际物理量。
[0005]
本发明的发明目的通过下述技术方案来实现的：
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一种用于飞机发动机参数采集设备的参数标定方法，包含以下步骤：
[0007]
步骤一、使用激励器向飞机发动机参数采集设备输出各类激励信号，飞机发动机参数采集设备在对应发动机参数通道采集接收激励信号并利用ad转换模块转换为可识别的原始电压；
[0008]
步骤二、分别记录统计各个发动机参数通道采集的激励信号值和ad转换后的原始电压值作为测试样本；
[0009]
步骤三、利用ad转换后的原始电压值x和激励信号值y带入到多项式拟合公式中计算出系数w,完成曲线拟合；多项式拟合公式如下：
[0010][0011]
其中，x是ad转换后的原始电压值，y是激励信号值，m是多项式的阶数，w0,w1,
…
,w
m
是多项式的系数，记做w；
[0012]
步骤四、利用ad转换后的原始电压值x带入到拟合的曲线公式中计算出激励信号
值y,并计算计算出的激励信号值y和激励信号实际输出量之间的误差值，若不满足误差范围，则通过增加测试样本、调整多项式阶数或分段拟合重复前面的步骤，直到满足误差要求；若满足误差范围要求，则以该多项式的系数w作为该套飞机发动机参数采集设备对应发动机参数采集计算的标定参数；
[0013]
步骤五、重复步骤一至步骤四，直到获取所有发动机参数通道的多项式的系数作为参数标定量；
[0014]
步骤六、将获取的所有发动机参数通道的参数标定量写入配置文件，并存放于飞机发动机参数采集设备的数据存储区；
[0015]
步骤七、当飞机发动机参数采集设备正常上电运行时读取该配置文件中各个发动机参数通道的参数标定量，将实时采集的激励信号量还原成实际物理量。
[0016]
本发明的有益效果在于：利用多项式拟合各个模拟量的电压值与对应激励器给定测试信号量来进行参数标定，减少了传统直接对飞机发动机参数采集电路进行信号调理所带来的繁琐；通过增加测试样本、调整多项式阶数或分段拟合等方法进行多项式拟合，实现参数标定，提高了发动机参数采集计算的精度。
附图说明
[0017]
图1是一种用于飞机发动机参数采集设备的参数标定方法的流程示意图。
具体实施方式
[0018]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0019]
本实施例所示的一种用于飞机发动机参数采集设备的参数标定方法要求用不同的激励器输出给定范围内的激励信号，激励信号包括电压信号、电阻信号、频率信号、压力信号等。飞机发动机参数采集设备采集各路发动机参数通道信号，通过以太网输出ad转换后各个发动机参数通道的原始电压值和转换计算的发动机参数结果值。原始电压值用于进行飞机发动机参数采集设备参数标定，最终利用标定量和原始电压值转换计算还原出发动机参数结果值，即发动机参数实际物理量。
[0020]
如图1所示，本实施例所示的用于飞机发动机参数采集设备参数标定方法的流程图，来实现对飞机发动机参数采集设备的参数标定，其具体实施步骤如下：
[0021]
1、激励信号采集
[0022]
根据所采集的发动机参数模拟信号量，分别使用激励器向飞机发动机参数采集设备输出电压信号、电阻信号、频率信号、压力信号等激励信号，飞机发动机参数采集设备在对应发动机参数通道采集接收激励信号并利用ad转换模块转换为可识别的原始电压。激励器输出信号应覆盖发动机参数所规定的参数范围。
[0023]
2、ad转换电压值与激励输出值记录统计
[0024]
利用第1步采集的信号，通过以太网输出飞机发动机参数采集设备ad转换后各个发动机参数通道的原始电压值，分别记录统计各个发动机参数通道采集的激励信号值和通过以太网输出的飞机发动机参数采集设备ad转换后的原始电压值。记录统计的测试样本值越多，对曲线拟合精度越高。
[0025]
3、ad转换电压值曲线拟合
[0026]
利用第2步记录统计的ad转换后的原始电压值x，采用多项式拟合曲线，多项式拟合公式如下：
[0027][0028]
其中x是ad转换后的原始电压值，y是激励信号值，即激励信号值(输出电压信号、电阻信号、频率信号、压力信号等信号量)，m是多项式的阶数，w0,w1,
…
,w
m
是多项式的系数，记做w。
[0029]
利用第2步记录统计的ad转换后的原始电压值x和激励信号值y带入到第3步拟合的曲线公式中计算出系数w,完成曲线拟合。
[0030]
4、曲线拟合值与实测值误差判断分析
[0031]
利用第2步记录统计的ad转换后的原始电压值x，带入到第3步拟合的曲线公式中计算出激励信号值y,并计算计算出的激励信号值y和激励信号实际输出量之间的误差值，若不满足误差范围，则可通过增加测试样本、调整多项式阶数或分段拟合等方法重复前面的步骤，直到满足误差要求；若满足误差范围要求，则以该多项式的系数作为该套飞机发动机参数采集设备对应发动机参数采集计算的标定参数。
[0032]
5、获取多项式的系数作为参数标定量
[0033]
利用第4步误差判断分析得到的多项式的系数w，作为发动机参数通道的参数标定量，重复第1至第4步骤，直到获取所有发动机参数通道的多项式的系数作为参数标定量。
[0034]
6、将所有标定量以配置文件形式存放于采集设备数据存储区
[0035]
利用第5步获取的所有发动机参数通道标定量，以特定格式写入配置文件，将所有标定量以配置文件形式存放于飞机发动机参数采集设备的数据存储区，用于飞机发动机参数采集设备转换计算模块利用标定参数将采集的各个发动机信号还原成实际物理量。
[0036]
7、发动机参数标定功能实现
[0037]
利用第6步存放在飞机发动机参数采集设备的配置文件，当飞机发动机参数采集设备正常上电运行时即可读取该配置文件中各个发动机参数通道的参数标定量，结合实时采集的信号量，利用多项式拟合公式计算出对应的实际信号量，最终通过信号量与测量参数之间的转换关系，将采集的各个发动机信号还原成实际物理量，并通过以太网输出发动机参数结果值，利用该步骤可验证发动机参数标定值的正确性，从而完成发动机参数标定功能实现。

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